[發(fā)明專利]基于BIM和駕駛模擬器的道路三維視距驗(yàn)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911226226.2
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN111009166B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊旻皓;張?zhí)m芳;徐一峰;王明炯;楊光
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司;同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G09B9/05
• 分類號: G09B9/05
• 代理公司: 上海知義律師事務(wù)所 31304
• 代理人: 劉峰

本發(fā)明公開了基于BIM和駕駛模擬器的道路三維視距驗(yàn)算方法；步驟如下：首先，形成為駕駛模擬的靜態(tài)場景，并采用駕駛模擬軟件建立行車邏輯層；其次，在仿真場景中添加駕駛車輛和前車，基于駕駛車輛的運(yùn)行車速，實(shí)時(shí)計(jì)算停車視距，并在駕駛模擬器中按照停車視距實(shí)時(shí)更新前車的位置；再次，執(zhí)行駕駛模擬仿真模塊，記錄駕駛車輛內(nèi)駕駛?cè)说囊暯堑男熊囉涗浺曨l和駕駛車輛的車輛行駛數(shù)據(jù)，并且通過基于顏色特性的目標(biāo)檢測算法檢測行車記錄視頻中是否包含前車；最后，通過視距不良視頻時(shí)戳和駕駛模擬軟件輸出的數(shù)據(jù)表格中對應(yīng)的不良時(shí)刻，根據(jù)不良時(shí)刻找到駕駛車輛的坐標(biāo)。本發(fā)明使檢驗(yàn)結(jié)果更具有應(yīng)用價(jià)值；最大限度保證道路靜態(tài)場景的真實(shí)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路三維視距檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于BIM和駕駛模擬器的道路三維視距驗(yàn)算方法。

背景技術(shù)

視距是保證車輛行駛安全性的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。道路沿線每一條車道都應(yīng)該有足夠的視距，使得駕駛?cè)嗽谙匏贄l件下行駛時(shí)能夠及時(shí)察覺到前方道路上的障礙物或迎面來車，采取及時(shí)的避撞措施，這一必需的最短距離成為行車視距。行車視距是否充分，直接關(guān)系到行車的安全與效率，是道路使用質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。根據(jù)駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)障礙物或?qū)ο騺碥嚥扇〉拇胧┎煌熊囈暰喾譃橥＼囈暰?、會車視距、錯車視距和超車視距四種。

現(xiàn)有的道路視距分析方法主要包括常規(guī)視距檢測方法、基于運(yùn)行速度的視距檢查和三維動態(tài)視距檢查。

其中，常規(guī)視距檢測方法又包括兩種：一種是圖解法，即通過繪制平曲線內(nèi)側(cè)的視距包絡(luò)線圖來確定曲線內(nèi)側(cè)是否存在影響駕駛?cè)藢?shí)線的障礙物。另一種即通過計(jì)算道路最大橫凈距來確定道路某一位置處道路提供的視距是否滿足駕駛?cè)说男枨笠暰唷?/p>

基于運(yùn)行車速的視距檢測考慮了駕駛員的實(shí)際行車狀態(tài)，增加了視距檢測的實(shí)用性，但是該方法將平曲線和豎曲線視距分開考慮，只能實(shí)現(xiàn)計(jì)算檢測某一位置靜態(tài)的、兩維的視距，存在很大局限性。

而道路三維視距是指在真實(shí)的三維道路環(huán)境下，考慮道路的平、縱、橫三維幾何線形、交通附屬設(shè)施、路側(cè)設(shè)施、植被、房屋建筑等情況下，車輛以一定速度行駛且按照合適的視點(diǎn)高度和物點(diǎn)高度的要求，駕駛?cè)嗽谝朁c(diǎn)最不利車道上，沿公路前進(jìn)方向，實(shí)際能看到行車道上物體的最遠(yuǎn)距離。道路三維視距檢測方法考慮了更多視距的影響因素，更能夠反映真實(shí)的道路情況。

在實(shí)際應(yīng)用中，上述各種道路三維視距檢測技術(shù)或者法滿足道路設(shè)計(jì)階段安全評價(jià)時(shí)的實(shí)用性，或者效率低下，導(dǎo)致檢測成本高昂。

因此，如何針對道路設(shè)計(jì)階段安全評價(jià)時(shí)的特殊要求，提供一種道路三維視距檢測技術(shù)，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供基于BIM和駕駛模擬器的道路三維視距驗(yàn)算方法，實(shí)現(xiàn)的目的是基于駕駛模擬車輛的實(shí)際運(yùn)行車速不斷更新前車位置進(jìn)行道路視距檢驗(yàn)，使檢驗(yàn)結(jié)果更具有應(yīng)用價(jià)值；最大限度保證道路靜態(tài)場景的真實(shí)性，進(jìn)一步提升檢驗(yàn)精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了基于BIM和駕駛模擬器的道路三維視距驗(yàn)算方法；步驟如下：

步驟1：基于道路平縱橫設(shè)計(jì)資料和地形地物信息建立道路BIM，形成為駕駛模擬的靜態(tài)場景；

BIM是Building Information Model的縮寫，指建筑信息模型。

步驟2：基于所述道路平縱橫設(shè)計(jì)資料，采用SCANeR^TM Studio駕駛模擬軟件建立行車邏輯層，為駕駛模擬器動態(tài)場景構(gòu)建奠定基礎(chǔ)；

步驟3：在仿真場景中添加駕駛車輛和前車，基于所述駕駛車輛的運(yùn)行車速V，實(shí)時(shí)計(jì)算停車視距S_T，并在駕駛模擬器中按照所述停車視距S_T實(shí)時(shí)更新所述前車的位置，形成駕駛模擬的動態(tài)場景；